Medicinsk temakurs 1 Tema Respiration/Cirkulation Ordinarie skriftlig examination HT 2014 Skrivtid: 4 timmar Hjälpmedel: Penna, sudd och linjal Maxpoäng: 50 Godkändgräns: 65 % av max = 32,5 poäng Instruktioner Skriv din kod längst upp till höger på SAMTLIGA papper i detta häfte samt på eventuella extrablad. SAMTLIGA blad i detta häfte skall lämnas in, oavsett om frågan är besvarad eller ej. Detta är mycket viktigt eftersom provhäftet kommer att delas upp mellan olika lärare vid rättning Skriv svar på frågorna direkt i detta häfte. Behöver du mer att skriva på går det bra att fortsätta på ytterligare extrapappor. Skriv kod och lägg extrapappret tillsammans med ordinarie papper. När en fråga är besvarad, riv ur den ur häftet och sortera in den i lila tentaomslag enligt följande: Tentaomslag 1: Fråga 1-5 Del 1 Tentaomslag 2: Fråga 6-7 Del 2 Tentaomslag 3: Fråga 8-10 Del 3
INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1. CIRKULATIONSSYSTEMETS ANATOMI (5 POÄNG) DEL 1... 3 2. BLODETS CELLER (5 POÄNG) DEL 1... 4 3. CIRKULATIONSSYSTEMTS EMBRYOLOGI (5 POÄNG) DEL 1. 5 4. LYMFATISKA SYSTEMET (6,5 POÄNG) DEL 1... 6 5. RESPIRATIONSSYSTEMETS ANATOMI/HISTOLOGI (5 POÄNG) DEL 1... 8 6. LUNGA STRUKTUR OCH FUNKTION (3 POÄNG) DEL 2... 9 7. SPIROMETRI (2 POÄNG) DEL 2... 11 8. BLODTRYCK (6 POÄNG) DEL 3... 12 9. AUTONOM REGLERING AV HJÄRTAT (5,5 POÄNG) DEL 3... 14 10. EKG/RETLEDNINGSSYSTEM/CELLFYSIOLOGI (7 POÄNG) DEL 3... 16 2
1. Cirkulationssystemets Anatomi (5 poäng) Del 1 När aorta har passerat diaphragma, avger den en kort artärstam, som senare kommer att dela sig i tre artärer! a. Vad heter denna artärstam? (0,5 poäng) truncus coeliacus b. Vad kallas de tre artärerna som artärstammen ger upphov till? (1,5 poäng) a. hepatica communis, a. lienalis, a. gastrica sin. Distalt om denna avgång avges ytterligare en aorta gren, som försörjer tunnarmen och den proximala delen av tjocktarmen. c. Vad kallas denna aortagren? (0,5 poäng) a. mesenterica superior När denna artär (delfråga c) når tarmen, förgrenar den sig på ett speciellt sätt. d. Vad kallas förgreningsmönstret? (0,5 poäng) arkader Artären (delfråga c) ledsagas av en ven. Denna ven går ihop med en annan ven, och bildar en stor ven. e. Vad kallas denna stora ven? (0,5 poäng) v. portae (hepatis) f. Denna stora ven går till ett organ. Vilket organ? (0,5 poäng) hepar (lever) g. När blodet lämnar detta organ kommer det indirekt i en ännu större ven, som mynnar i ett av hjärtrummen. Vilken ven och vilket hjärtrum avses i detta påstående? (1 poäng) v. cava inferior, atrium dx. 3
2. Blodets celler (5 poäng) Del 1 Blodkärl kan bli trängre (vasokonstriktion) eller utvidgas (vasodilatation) efter att de mottagit signaler. a. Beskriv, eventuellt med hjälp av en skiss, hur en sådan signal kan leda till vasokonstriktion! (2 poäng) En vasokonstriktor binder till en receptor, vilket frisätter kalciumjoner ur ett upplagringsställe för kalcium (calcium store) (1 poäng). Kalciumjonerna aktiverar samarbetet mellan aktin och myosin, vilket leder till kontraktion! (1 poäng) b. Vad är det för typ av muskelceller i blodkärlsväggen? Jämför dessa med muskelcellerna i hjärtväggen? (Du bör nämna både det som överensstämmer och skillnader (minst tre)! (2 poäng) I blodkärlsväggen finns single-unit glatta muskelceller. I denna vävnad bildar många fibrer en enhet, de har cellkontakt via gap junctions, kontraherar bl.a. som svar på nervstimuli, hormoner, sträckning av fibern, och har konstant tonus. Hjärtmuskelcellerhar en-två kärnor, har cellkontakt via gap junction, är tvärstrimmiga, stimuleras och hämmas av det autonoma nervsystemet och påverkas inte av viljan. c. Nämn (minst) två exempel på vasokonstriktorer! (1 poäng) Endothelin 1, ATP, tromboxan-a2, noradrenalin 4
3. Cirkulationssystemets embryologi (5 poäng) Del 1 Septum interatriale mellan hjärtats förmak är viktigt för att skilja lungkretsloppet från det stora kretsloppet. Beskriv den embryonala utvecklingen av septum interatriale, och vad som händer med denna struktur när barnet föds! (5 poäng) Under vecka 5 bildas en skiljevägg, septum primum mellan den högra och den vänstra delen av förmaket; en öppning (ostium primum) kvarstår dock i denna skiljevägg (1 poäng). Mellan atrium och ventrikel växer endocardium ut och bildar en (ofullständig) mellanvägg, septum intermedium. Septum primum växer ihop med septum intermedium och ostium primum försvinner (1 poäng). En ny öppning (ostium secundum), bildas dock genom programmerad celldöd i septum primum (0,5 poäng). Till höger om septum primum bildas nu en tjockare mellanvägg (septum secundum), som lämnar en öppning (foramen ovale) kvar (1 poäng). Öppningarna (ostium secundum och foramen ovale) ligger inte på varandra men släpper ändå igenom blodet från höger förmak till vänster förmak (0,5 poäng). Förbindelsen stängs av de ändrade tryckförhallandena vid födelsen, först mekaniskt och sedan växer septum primum och secundum ihop; foramen ovale blir till fossa ovalis (1 poäng). 5
4. Lymfatiska systemet (6 poäng) Del 1 Det är sommar och du går omkring i trädgården. Du är helt upptagen av de vackra blommorna och ser inte att du trampar i ett getingbo. En arg geting sticker dig i din fot, som efter en kort stund sväller upp: detta kallas för ödem. Ödem förorsakas av att vätska läcker ut ur kapillärerna till den omringande vävnaden. a. Även under normala förhållanden pressas vätska ut ur kapillärerna in mot vävnaden, men då finns en mekanism som för vätskan tillbaka till blodcirkulationen, nämligen lymfsystemet. Beskriv den process genom vilken under normala förhållanden vätska från blodet hamnar i lymfkärlen! (2 poäng) Vätskan trycks genom blodtrycket ut ur kapillärnätet, vilket är möjligt genom att strukturen av kapillärväggen möjliggör paracellulär transport av vätskan. Eftersom vätsketrycket i vävnaden normalt är högre än vätsketrycket i lymfkapillärerna, trycks vätskan genom lymfkapillärernas väggar in i lymfkapillärer. I lymfkapillärernas väggar ligger endotelcellerna som takpannor (till skillnad från situationen i kapillärväggar), vilket gör att om trycket i lymfkapillärerna blir högre än i vävnaden trycks cellerna mot varandra och vätskan kan inte lämna kapillärerna. b. Kapillärväggen skiljer sig från artärväggen. På vilket sätt? (1,5 poäng) Artärväggen består utav tre skikt (endotel, glatta muskelceller, bindväv) medan kapillärväggen endast består utav endotelceller. 6
c. Cellskiktet som bildar kapillärväggen har ett flertal funktioner. Nämn (minst) tre av dessa/ (1,5 poäng) (1) kontrollerar passage av ämnen (näringsämnen, avfallsprodukter, O2, CO2, hormoner mm) och vita blodkroppar, (2) frisätter låga nivåer av kväveoxid (NO), prostaglandin I2 (PGI2)och adenosin (3) håller kärlväggens muskelceller lagom dilaterade så blodet flyter fritt (4) Hämmar trombocytaktivering (anti trombotisk), (5) Reglerar blodkoagulation d. Lymfan flödar genom allt större lymfkärl mot hjärtat. Förklara varför lymfan kan flöda mot hjärtat även om den finns i benen! (1 poäng) (1) Lymfkärlen har klaffar som förhindrar att blodet flödar distalt, (2) musklerna trycker på lymfkärlen. e. Genom vilket stort lymfkärl hamnar lymfan till slut i det stora kretsloppet? (0,5 poäng) Genom ductus thoracicus 7
5. Respirationssystemets anatomi/histologi (5 poäng) Del 1 Under VFU träffar du astmapatienter. Hos astmapatienter minskar vid ett astma-anfall bronkiolernas diameter, vilket hindrar luften att komma in till (eller ut från) alveolerna. Luftvägsväggen är uppbyggd utav flera vävnadsskikt. a. Räkna upp vävnadsskikten i bronkiolväggen (i rätt ordning börja närmast lumen) (1,5 poäng) Epitel-bindväv-glatta muskelceller b. Vilka celler (celltyper) finns i bronkiolerna i skiktet närmast lumen? ange för varje celltyp även (minst) en funktion! (2 poäng) (1) Cilierat epitel, (2) cylinderepitel utan cilier (borstceller), (3) bägarceller, (4) klubbceller (eventuellt (5) neuroendokrina celler) Funktioner: (1) flytta slemmet mot svalget, (2) kemosensorisk funktion, (3) slemproduktion, (4) avgiftning ((5) parakrin sekretion, reglerar epitelets övriga funktioner) c. För att lindra besvären inhalerar patienten ett läkemedel. Läkemedlet ska öka bronkiolernas diameter. Vilken celltyp gör bronkiolernas diameter större eller mindre? (0,5 poäng) glatta muskelceller d. Bronker och bronkioler är luftledande luftvägar: den egentliga respirationen äger rum i alveolerna. Vad bestämmer transporthastigheten av syret till blodet och hur är lungan anpassat till detta? (1 poäng) Transporthastigheten (diffusionshastigheten) av syret från alveolerna till blodet bestäms av koncentrationsgradienten (skillnaden mellan alveolerna och blodet), och av väglängden dvs diametern av typ I alveolärcellerna (ju tunnare desto snabbare transport) 8
6. Lunga struktur och funktion (3 poäng) Del 2 Höger sida Dexter DX a. Detta är en bild på en nyfödd pojke som ligger i respirator, en apparat som sköter andningen. Du ser på bilden en tub från respiratorn som går genom munnen och ned i halsen. Var i luftvägen slutar, mynnar tuben? (Den övre pilen pekar på mynningen. Den nedre pekar på en övervakningselektrod, typ EKG-elektrod, bara för att ni inte skall tro att det är någon konstig anatomisk struktur). (0,5 poäng) trakea 9
b. Pojken på bilden har svårt med andningen efter förlossningen och minskad rörlighet i höger arm. Du ser också att hans högra diafragma står högre än det vänstra, vilket tyder på en förlamning av höger diafragma. Vilken nerv har skadats vid förlossningen om du tänker på att skadan uppstått vid ursprunget för nerver till höger arm och den går till höger diafragma? (0,5 poäng) N. phrenicus dx. c. Du har en VFU-placering på en medicinavdelning och en patient kommer från röntgen med ett kuvert i handen från röntgen. En av dina handledare tar emot kuvertet och läser högt misstänkt lunginflammation mellanlob. Handledare tittar i journalen och ser att det står normala andningsljud. Handledaren ber dig gå och lyssna en gång till och se om du kan höra några biljud från lunginflammationen. (En lunginflammation hörs inte alltid...). Beskriv, rita gärna, var du lyssnar på lungorna för att höra de olika loberna och speciellt platsen för lunginflammationen. (2 poäng) På baksidan hörs underloberna medan det går att höra en del av ovanloben apikalt, se figur. Ovanloberna hörs bäst framtill och mellanloben hörs frontalt i högra medioclavikular-linjen, se figur. 10
7. Spirometri (2 poäng) Del 2 På spirometrilabben uppmättes olika lungvolymer som in sin tur ger upphov till sammansatta så kallade kapaciteter. a. Vitalkapacitet är ett viktigt mått som in sin tur är uppbyggd av tre volymer som går att mäta upp. Ange vilka tre volymer som du kan mäta och ange för varje volym rimliga mått i liter för en normalstor kvinna. (1,5 poäng) VC på ca 4 liter är uppbyggd på IRV på 2 L, TV på 0,5 L och ERV på ca 1,5 L. b. Vilken volym skiljer total lungkapacitet från vitalkapacitet? (0,5 poäng) Residualvolymen. 11
8. Blodtryck (6 poäng) Del 3 I basgruppsfall 6 (Fatima besöker studenthälsan efter upprepade svimningar) studerar du hur blodtrycket korttids-regleras. a. Det finns olika former av blodtryck. Vilka tryck kan du uppmäta vid auskultatorisk blodtrycksmätning (med blodtrycksmanschett och stetoskop) och vilken fysiologisk betydelse har dessa olika tryck? (2 poäng) Systoliskt tryck = topptrycket som uppmäts i artären, och som motsvaras av storleken av den slagvolym som kastas ut i systemcirkulationen vid hjärtats systole. Diastoliskt tryck = vilotrycket som uppmäts i artären (när Korotkowljuden börjar avta eller upphör), och som motsvarar perifera motståndet = perifer resistans. b. Fatima svimmar vid uppresning från sittande/liggande till stående. Detta beror på att blodtrycket tillfälligt sjunker, så att hjärnans blodförsörjning blir otillräcklig. Varför faller blodtrycket övergående när Fatima reser sig upp? (1 poäng) Här accepteras lite olika svar; t.ex. gravitationskraften gör att blod poolas i undre extremitetens vener vilket minskar venösa återflödet. Därmed minskar i enlighet med Starlings hjärtlag hjärtats kontraktionskraft, och därmed minskar medelartärtrycket, vilket i sin tur leder till att blodflödet till hjärnan minskar, tillfälligt. 12
c. Vissa av systemkretsloppets artärer har stor betydelse för blodtrycksregleringen eftersom dessa utgör en stor del av det perifera motståndet mot blodflödet (= perifer resistans). Vilka artärer har denna funktion och vilken struktur i artärväggen utgör merparten av denna perifera resistans? (1 poäng) Arteriolerna; tunica media d.v.s. skiktet av glatt muskulatur. d. Reglering av den perifera blodflödesresistansen är mycket viktig för regleringen av blodtrycket och också för regleringen av blodflödet till de individuella vävnaderna, t.ex. skelettmuskulaturen. Förklara hur den nervösa regleringen av perifer resistans går till. Ditt svar skall innehålla: vilken/vilka typ/typer av nerver det rör sig om, vilken/vilka neurotransmittor/neurotransmittorer som frisätts samt vilken/vilka typ/typer av receptor/receptorer som aktiveras av neurotransmittorn (2 poäng) Sympatiska vasokonstriktornerver åstadkommer ökad resistans genom vasokonstriktion, d.v.s. ökad kontraktionsgrad av den glatta kärlmuskulaturen, genom frisättning av noradrenalin som aktiverar alfa-receptorer. Dessutom, i skelettmuskulaturens arterioler finns beta2-receptorer som ger upphov till kärlrelaxation. Vidare, leder sympaticusaktivering till frisättning av cirkulerande adrenalin som kan aktivera både alfa- och beta-adrenoceptorer. 13
9. Autonom reglering av hjärtat (5,5 poäng) Del 3 Autonoma nervsystemet har stor betydelse för regleringen av hjärtfunktionerna. a. Vilken neurotransmittor frisätts från sympatiska respektive parasympatiska postganglionärer till hjärtvävnaden, och vad heter den receptor som binder respektive neurotransmittor? (2 poäng) Noradrenalin från sympaticus, binder till beta1-receptorer. Acetylkolin från parasympaticus, binder till muskarinreceptorer. b. Vilken effekt har sympaticus på hjärtfrekvensen? Vilken struktur i hjärtat är ansvarig för den effekten, vad händer elektrofysiologiskt i denna struktur vid sympaticusstimulering och genom vilken jonmekanism sker denna effekt? (2 poäng) Ökad hjärtfrekvens; sinusknutan den diastoliska depolarisationen ökar sin lutning och når snabbare tröskeln för aktionspotentialen; detta sker genom ökat flöde av Na och Ca-joner till intracellulärrummet. 14
c. Vilken effekt har parasympaticus-stimulering på impulsöverledningen från förmaken till kamrarna? (0,5 poäng) bromsande d. Vilken effekt har parasympaticus-stimulering på kontraktionskraften i hjärtkamrarna. Motivera ditt svar! (1 poäng) ingen (fysiologisk) effekt, eftersom kamrarna har en mycket sparsam vagusinnervation 15
10. EKG/Retledningssystem/Cellfysiologi (7 poäng) Del 3 a. Normalt brukar T-vågen vara konkordant, d.v.s. den är riktad åt samma håll som QRS-komplexet. Egentligen borde det inte vara så utslagen borde vara motriktade varför? Och varför är de inte detta? (2 poäng) QRS-komplexet utgör depolarisation och T-vågen utgör repolarisation. Om bägge förloppen skulle starta på samma ställe, så blir de motriktade, men nu startar depolarisationen i endokard och går mot epikard, medan repolarisationen går från epikard till endokard, och därför blir de elektriska förloppen riktade åt samma håll, och därför är T-vågen konkordant. 16
b. Vad menas med begreppet hjärtats elektriska axel? (0,5 poäng) Summan av de elektriska vektorerna i frontalplanet. Den elektriska axeln avspeglar huvudriktningen av depolarisationsvågfronten i kammarmyokardiet. c. Vilken del av EKG anger överledningstiden? (0,5 poäng) P-Q-sträckan. d. Vad menas med begreppet sinusrytm? (0,5 poäng) När hjärtrytmen utgår från sinusknutan. e. Den elektriska signalen sprids över hela hjärtat via hjärtats retledningssystem. Vilka delar av detta system finns i atrium dx. och var exakt i atrium dx. finns dessa delar? (2 poäng) Sinusknutan (nodus sinuatrialis) vid mynningen av v. cava superior, AVknutan (nodus atrioventricularis) i septum interatriale under fossa ovalis, (truncus atrioventricularis i septum interatriale) (evt. internodal tract i atrium dx.) 17
f. Därvid kommunicerar grannceller med varandra. Vad heter de strukturer som ansvarar för denna kommunikation och hur är dessa uppbyggda! (1,5 poäng) Strukturerna heter gap junctions, och varje gap junction består av två kanaler (connexon), en i varje granncell. Varje connexon består av sex proteiner (connexiner) 18